KR20180022032A - 자동차용 인카센서 모듈 - Google Patents

자동차용 인카센서 모듈 Download PDF

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KR20180022032A
KR20180022032A KR1020160106804A KR20160106804A KR20180022032A KR 20180022032 A KR20180022032 A KR 20180022032A KR 1020160106804 A KR1020160106804 A KR 1020160106804A KR 20160106804 A KR20160106804 A KR 20160106804A KR 20180022032 A KR20180022032 A KR 20180022032A
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김명회
이상엽
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 실내공기 온도를 감지하는 인카센서의 온도 감지 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 인카센서 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적 달성을 위하여, 본 발명은 센터 페시아 패널의 이면에 장착되는 인카센서; 실내공기 흡입관과 공기 토출관과 공기 배출관이 3방향으로 배열된 공기 흡입기; 를 포함하고, 상기 공기 흡입기의 실내공기 흡입관을 인카센서로부터 연장된 연결호스에 연결하고, 상기 공기 흡입기의 공기 토출관을 히터유닛과 공기블로워 간에 연결된 연결덕트에 장착하는 동시에 상기 공기 흡입기의 공기 배출관을 공기블로워의 인테이크에 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 인카센서 모듈을 제공한다.

Description

자동차용 인카센서 모듈{Incar sensor module for vehicle}
본 발명은 자동차용 인카센서 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 실내공기 온도를 감지하는 인카센서의 온도 감지 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 인카센서 모듈에 관한 것이다.
차량의 실내에서 운전석과 조수석 사이의 전면부에는 오디오, 네비게이션, 에어컨 패널 등이 장착되는 센터 페시아 패널(center facia panel)이 배치되어 있다.
첨부한 도 1을 참조하면, 상기 센터 페시아 패널(10)에는 차량의 실내공기를 흡입하기 위한 에어흡입구(12)가 형성되어 있고, 에어흡입구(12)의 이면부에는 실내공기의 온도를 감지하는 인카센서 모듈(100)이 장착된다.
여기서, 종래의 인카센서 모듈 장착 구조를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 2를 참조하면, 상기 인카센서(110)에는 연결호스(112)를 매개로 실내공기를 흡입하기 위한 공기 흡입기(120, aspirator)가 연결되어 있고, 이 공기 흡입기(120)는 센터 페시아 패널(10)의 배면쪽 공간에 배치된 공조장치의 히터 유닛(20) 측면부(히터유닛내에 포함된 증발기 코어가 존재하는 위치)에 연결된다.
도 3에서 보듯이, 상기 공기 흡입기(120)는 인카센서(110)와 연결호스(112)로 연결되는 실내공기 흡입관(121)과, 히터유닛(20)과 연결되는 공기 토출관(122)과, 공기 배출관(123)이 3방향으로 배열된 구조로 제작되고, 내부에는 공기 토출관(122)에서 공기 배출관(123)까지 곡선 형태로 연장된 제1공기유로(124) 및 실내공기 흡입관(121)에서 공기 배출관(123)까지 직선 형태로 연장된 제2공기유로(125)가 형성된다.
또한, 상기 실내공기 흡입관(121)의 내측단부는 공기 배출관(123)쪽으로 더 연장되어 제1공기유로(124)내에 배치되는 상태가 된다.
이에, 상기 제1공기유로(124)내에 배치된 실내공기 흡입관(121)의 외경면과 공기 배출관(123)의 내경면 사이는 제1공기유로(124)의 단면적이 감소되는 구간(126)이 된다.
따라서, 공조장치의 블로워 작동에 의하여 히터유닛(20)으로부터 공기 흡입기(120)의 공기 토출관(122)으로 공기가 토출되면, 토출된 공기는 제1공기유로(124)를 따라 흐른 후 공기 배출관(123)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 히터유닛(20)으로부터 토출된 공기가 실내공기 흡입관(121)의 외경면과 공기 배출관(123)의 내경면 사이(제1공기유로의 단면적이 감소되는 구간(126))을 통과할 때, 공기 배출관(123)의 후단부 압력이 실내공기 흡입관(121)쪽에 비하여 순간적으로 낮아지게 된다.
이와 동시에, 상기 공기 배출관(123)의 후단부 압력이 순간적으로 낮아짐에 따라, 실내공기 흡입관(121)으로 차량 실내공기가 흡입된 후, 히터유닛(20)으로부터의 공기와 함께 공기 배출관(123)을 통하여 외부로 배출된다.
보다 상세하게는, 상기 공기 배출관(123)의 후단부 압력이 실내공기 흡입관(121)쪽에 비하여 순간적으로 낮아지는 압력차가 발생하는 원리에 따라, 차량의 실내공기가 센터 페시아 패널(10)의 에어흡입구(12)를 통하여 인카센서(110)로 흡입된 후, 인카센서(110)에 연결된 연결호스(112)를 통해 공기 흡입기(120)의 실내공기 흡입관(121)으로 유입된 다음, 공기 배출관(123)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 차량의 실내공기가 인카센서(110)로 흡입될 때, 인카센서(110)는 실내공기의 온도를 감지하게 된다.
그러나, 상기한 종래의 인카센서 모듈은 다음과 같은 문제점을 야기시키고 있다.
첫째, 공조장치의 히터 유닛으로부터 토출되는 차가운 공기가 공기 흡입기의 공기 배출관을 통해 배출된 후, 실내(운전석 하단부)로 유입됨에 따라 겨울철에 운전자의 하체쪽에 차가운 느낌을 들게 하는 문제점이 있다.
구체적으로, 공조장치의 히터 유닛으로부터 토출되는 공기는 히터유닛내의 증발기 코어 후단으로부터 배출되는 공기이므로 항상 차가운 상태로 토출되고, 또한 공기 흡입기의 공기 배출관의 출구는 운전석 하단부의 에어덕트(에어컨 작동 모드 중 운전석 하부로 공기를 토출시키는 에어덕트)와 연통되는 상태로 놓이게 됨에 따라, 히터 유닛으로부터 토출된 차가운 공기가 공기 흡입기의 공기 토출관을 거쳐 공기 배출관으로 배출된 후, 운전석 하단부의 에어덕트를 통하여 실내로 유입되어, 결국 겨울철 난방중에 운전자의 하체쪽에 차가운 느낌의 이질감을 발생시킨다.
둘째, 공조장치의 공기블로워로부터 흡입된 외부공기가 히터유닛까지 도달하는데 저항요소가 많아서, 블로워의 저단 작동시에는 히터유닛으로부터 공기 흡입기의 공기 토출관쪽으로 토출되는 공기의 풍량 확보에 어려움이 있고, 그에 따라 상기한 공기 흡입기의 실내공기 흡입 원리에 따른 차량 실내공기 흡입력이 떨어지게 되어, 결국 인카센서를 통과하는 실내 공기가 적어져서 인카센서의 실내 온도 감지가 정확하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 공기 흡입기를 히터유닛과 공기블로워 간의 연결덕트에 장착하여, 인카센서를 통과한 실내공기와 연결덕트로부터의 공기가 공기블로워의 인테이크쪽으로 배출되어 다시 연결덕트쪽으로 순환될 수 있도록 함으로써, 블로워 저단시에도 공기 흡입기로 토출되는 공기 풍량을 확보할 수 있고, 겨울철 차가운 공기의 실내 유입을 방지할 수 있는 자동차용 인카센서 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 센터 페시아 패널의 이면에 장착되는 인카센서; 실내공기 흡입관과 공기 토출관과 공기 배출관이 3방향으로 배열된 공기 흡입기; 를 포함하고, 상기 공기 흡입기의 실내공기 흡입관을 인카센서로부터 연장된 연결호스에 연결하고, 상기 공기 흡입기의 공기 토출관을 히터유닛과 공기블로워 간에 연결된 연결덕트에 장착하는 동시에 상기 공기 흡입기의 공기 배출관을 공기블로워의 인테이크에 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 인카센서 모듈을 제공한다.
특히, 상기 공기 흡입기의 내부에는 실내공기 흡입관에서 공기 배출관까지 직선 형태로 연장된 공기흡입유로가 형성되고, 공기 토출관이 공기 배출관을 향하여 곡선 형태로 연장되면서 공기흡입유로내에 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실내공기 흡입관의 내경면과 상기 공기흡입유로내에 배치된 공기 토출관의 외경면 사이는 공기흡입유로의 단면적이 감소되는 구간으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연결덕트로부터 공기 토출관으로 토출된 공기는 공기 배출관을 통하여 공기블로워의 인테이크로 배출되는 동시에 상기 인카센서를 통과하여 실내공기 흡입관으로 흡입된 실내공기도 공기 배출관을 통하여 공기블로워의 인테이크로 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 공기 흡입기의 공기 토출관을 히터유닛과 공기블로워 간에 연결된 연결덕트에 장착하는 동시에 공기 흡입기의 공기 배출관을 공기블로워의 인테이크에 장착하여, 인카센서를 통과한 실내공기와 연결덕트로부터의 공기가 공기블로워의 인테이크쪽으로 배출되어 다시 연결덕트쪽으로 순환될 수 있도록 함으로써, 공기 흡입기로부터 배출되는 차가운 공기가 실내로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 종래에 차가운 실내공기가 운전석 하단부로 유입되는 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 공기 흡입기의 공기 토출관을 공기블로워와 인접한 히터유닛과 공기블로워 간의 연결덕트에 장착함에 따라, 블로워 저단시에도 공기 흡입기의 공기 토출관으로 토출되는 공기 풍량을 용이하게 확보할 수 있고, 그에 따라 인카센서를 통과하는 실내공기 흡입이 용이하게 이루어져 인카센서의 실내온도 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 차량의 센터 페시아 패널에 실내공기를 흡입하기 위한 에어 흡입구가 형성된 것을 도시한 개략도,
도 2는 종래의 인카센서 모듈의 장착 상태를 도시한 사시도,
도 3은 종래의 인카센서 모듈의 공기 흡입기를 도시한 도 2의 B-B선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 인카센서 모듈의 장착 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 인카센서 모듈의 공기 흡입기를 도시한 도 4의 A-A선 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 4는 본 발명에 따른 인카센서 모듈의 장착 상태를 도시한 사시도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상기 인카센서 모듈은 센터 페시아 패널의 이면에 장착되는 인카센서(110)와, 실내공기 흡입관과 공기 토출관과 공기 배출관이 3방향으로 배열된 공기 흡입기(120)를 포함하여 구성된다.
상기 인카센서(110)는 센터 페시아 패널(10)의 에어흡입구(12, 도 1 참조) 이면부에 장착되어 실내공기의 온도를 감지하는 온도센서로 채택되며, 실내공기의 습도를 감지하는 습도센서로도 채택 가능하다.
상기 공기 흡입기(120)는 압력차를 이용하여 유체를 흡입하는 일종의 제트펌프로 채택될 수 있고, 차량의 실내공기를 인카센서쪽으로 흡입시켜서 인카센서에서 실내공기의 온도를 용이하게 감지할 수 있게 해준다.
이를 위해, 상기 공기 흡입기(120)는 도 5에서 잘 볼 수 있듯이 실내공기 흡입관(121)과 공기 토출관(122)과 공기 배출관(123)이 3방향으로 배열된 구조로 제작된다.
또한, 상기 공기 흡입기(120)의 내부에는 실내공기 흡입관(121)에서 공기 배출관(123)까지 직선 형태로 연장된 공기흡입유로(127)가 형성된다.
또한, 상기 공기 흡입기(120)의 내부에서 형성된 공기흡입유로(127)에는 공기 배출관(123)을 향하여 곡선 형태로 연장된 공기 토출관(122)이 배치된다.
이에, 상기 실내공기 흡입관(121)의 내경면과 상기 공기흡입유로(127)내에 배치된 공기 토출관(122)의 외경면 사이는 공기흡입유로(127)의 단면적이 감소되는 구간(128)으로 형성된다.
여기서, 위와 같이 구비된 공기 흡입기(120)의 실내공기 흡입관(121)은 인카센서(110)로부터 연장된 연결호스(120)에 연결되고, 상기 공기 토출관(122)은 히터유닛(20)과 공기블로워(30) 간에 연결된 연결덕트(32)에 장착되며, 상기 공기 배출관(123)은 공기블로워(30)의 인테이크(34)에 장착된다.
이때, 상기 인테이크(34)는 공기블로워(30)의 작동시 외부공기가 최초로 흡입되는 매니폴드 경로를 말하고, 상기 연결덕트(32)는 공기블로워(30)의 작동시 외부공기가 인테이크(34)로 흡입된 후 히터유닛(20)으로 전달되는 공기통로를 말한다.
따라서, 상기 공기블로워(30)의 작동에 의하여 인테이크(34)로 흡입되는 외부공기가 연결덕트(32)를 통과할 때, 상기 연결덕트(32)로부터 공기 흡입기(120)의 공기 토출관(122)으로 외부공기가 토출되고, 토출된 공기는 공기 배출관(123)을 통하여 공기블로워(30)의 인테이크(34)로 배출된다.
또한, 상기 인카센서(110)를 통과하여 공기 흡입기(120)의 실내공기 흡입관(121)으로 흡입된 실내공기도 공기 배출관(123)을 통하여 공기블로워(30)의 인테이크(34)로 배출된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 인카센서 모듈에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 공기블로워(30)의 작동에 의하여 인테이크(34)로 흡입되는 외부공기가 연결덕트(32)를 통과할 때, 이 연결덕트(32)로부터 공기 흡입기(120)의 공기 토출관(122)으로 외부공기가 토출되고, 토출된 공기는 공기 배출관(123)을 통하여 공기블로워(30)의 인테이크(34)로 배출된다.
이렇게 상기 연결덕트(32)로부터의 외부공기가 공기 흡입기(120)내의 공기흡입유로(127)에 배치된 곡선 형태의 공기 토출관(122)으로 토출되면, 이때의 공기토출 유속에 의하여 공기흡입유로(127)의 단면적이 감소되는 구간(128)에서의 압력이 실내공기 흡입관(121)쪽에 비하여 순간적으로 낮아지게 된다.
따라서, 상기 공기흡입유로(127)의 단면적이 감소되는 구간(128)에서의 압력이 실내공기 흡입관(121)쪽에 비하여 순간적으로 낮아지게 되면, 실내공기 흡입관(121)으로 유입되는 차량의 실내공기에 대하여 흡입력이 작용하게 되고, 이때의 흡입력에 의하여 차량의 실내공기가 센터 페시아 패널(10)의 에어흡입구(12)를 통하여 인카센서(110)로 흡입된 후, 인카센서(110)에 연결된 연결호스(112)를 통해 실내공기 흡입관(121)으로 유입된 다음, 공기 배출관(123)을 통해 공기블로워(30)의 인테이크(34)로 배출된다.
한편, 상기 연결덕트(32)로부터의 외부공기와 상기 실내공기 흡입관(121)을 통해 흡입된 실내공기는 공기블로워(30)의 인테이크(34)로 함께 배출된 후, 다시 연결덕트(32)로 재순환된다.
이와 같이, 상기 인카센서(110)를 통과한 실내공기와 연결덕트(32)로부터의 공기가 공기블로워(30)의 인테이크(34)쪽으로 배출되어 다시 연결덕트(32)쪽으로 재순환될 수 있도록 함으로써, 공기 흡입기(120)의 공기 배출관(123)로부터 배출되는 차가운 공기가 실내로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 종래에 차가운 실내공기가 운전석 하단부로 유입되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 공기 흡입기(120)의 공기 토출관(122)을 공기블로워(30)와 인접한 히터유닛(20)과 공기블로워(30) 간의 연결덕트(32)에 장착함에 따라, 공기블로워(30)의 저단 작동시에도 공기 흡입기(120)의 공기 토출관(122)으로 토출되는 공기 풍량을 용이하게 확보할 수 있다.
또한, 상기 공기 흡입기(120)의 공기 토출관(122)으로 토출되는 공기 풍량을 용이하게 확보할 수 있으므로, 차량의 실내공기가 인카센서(110)로 통과하여 실내공기 흡입관(121)로 용이하게 흡입될 수 있다.
더욱이, 상기 인카센서(110)를 통과하는 실내공기의 풍량이 인카센서(110)에서 실내온도를 확실하게 감지할 수 있는 풍량으로 통과하게 되고, 결국 인카센서(110)의 실내온도 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
10 : 센터 페시아 패널
12 : 에어흡입구
20 : 히터유닛
30 : 공기블로워
32 : 연결덕트
34 : 인테이크
110 : 인카센서
112 : 연결호스
120 : 공기 흡입기
121 : 실내공기 흡입관
122 : 공기 토출관
123 : 공기 배출관
124 : 제1공기유로
125 : 제2공기유로
126 : 제1공기유로의 단면적이 감소되는 구간
127 : 공기흡입유로
128 : 공기흡입유로의 단면적이 감소되는 구간

Claims (4)

  1. 센터 페시아 패널의 이면에 장착되는 인카센서;
    실내공기 흡입관과 공기 토출관과 공기 배출관이 3방향으로 배열된 공기 흡입기;
    를 포함하고,
    상기 공기 흡입기의 실내공기 흡입관을 인카센서로부터 연장된 연결호스에 연결하고, 상기 공기 흡입기의 공기 토출관을 히터유닛과 공기블로워 간에 연결된 연결덕트에 장착하는 동시에 상기 공기 흡입기의 공기 배출관을 공기블로워의 인테이크에 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 인카센서 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 흡입기의 내부에는 실내공기 흡입관에서 공기 배출관까지 직선 형태로 연장된 공기흡입유로가 형성되고, 공기 토출관이 공기 배출관을 향하여 곡선 형태로 연장되면서 공기흡입유로내에 배치된 것을 특징으로 하는 자동차용 인카센서 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실내공기 흡입관의 내경면과 상기 공기흡입유로내에 배치된 공기 토출관의 외경면 사이는 공기흡입유로의 단면적이 감소되는 구간으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 인카센서 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결덕트로부터 공기 토출관으로 토출된 공기는 공기 배출관을 통하여 공기블로워의 인테이크로 배출되는 동시에 상기 인카센서를 통과하여 실내공기 흡입관으로 흡입된 실내공기도 공기 배출관을 통하여 공기블로워의 인테이크로 배출되는 것을 특징으로 하는 자동차용 인카센서 모듈.
KR1020160106804A 2016-08-23 2016-08-23 자동차용 인카센서 모듈 KR20180022032A (ko)

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